Что влияет на 2DEG пластины AlGaN/GaN HEMT?

Что влияет на 2DEG пластины AlGaN/GaN HEMT?

PAM-XIAMEN может предоставить гетероструктуру AlGaN / GaN HEMT, такую ​​как GaN на пластине SiC HEMT, для получения дополнительных параметров пластины, пожалуйста, прочитайте:https://www.powerwaywafer.com/gan-wafer/gan-hemt-epitaxial-wafer.html.Основываясь на сильном поляризационном эффекте и огромном сдвиге энергетических зон, интерфейс гетероструктуры III-нитрида может образовывать сильную квантово-локализованную систему высококонцентрированного двумерного электронного газа (2DEG), становясь системой полупроводникового материала, которая может обеспечить самая высокая концентрация 2DEG до сих пор. Подвижность электронов 2DEG является важным параметром гетероструктур AlGaN/GaN, и ее величина напрямую влияет на частотные и энергетические характеристики HEMT AlGaN/GaN. 2DEG сильно зависит от состава Al в гетеропереходе, толщины потенциального барьера и толщины канального слоя GaN.

1. Факторы, влияющие на концентрацию 2DEG в эпитаксии GaN HEMT

Основные факторы, влияющие на концентрацию 2DEG, следующие:

Состав Al: основной фактор, определяющий концентрацию 2DEG; Плотность 2DEG увеличивается с составом Al, как показано на рис. 1:

Рис. 1 Зависимость между плотностью 2DEG и составом Al в сплавах AlxGa1-xN

Рис. 1 Зависимость между плотностью 2DEG и составом Al в AlxДжорджия1-хN сплавы

Толщина барьерного слоя AlGaN: важный фактор, влияющий на 2DEG, см. рис. 2:

Рис. 2 Зависимость между 2DEG и толщиной барьерного слоя AlGaN в структуре AlGaN-GaN

Рис. 2 Зависимость между 2DEG и толщиной барьерного слоя AlGaN в структуре AlGaN/GaN

 

Легирование барьерного слоя: может увеличить концентрацию 2DEG; зависимость между пиковой концентрацией 2DEG и концентрацией легирования в GaN при легировании различных барьерных слоев, показанная на рис. 3:

Рис. 3 Концентрация изменений 2DEG с концентрацией легирования барьерного слоя

Рис. 3 Концентрация изменений 2DEG с концентрацией легирования барьерного слоя

2. Факторы, влияющие на подвижность носителей 2DEG в пластине GaN HEMT

Состав алюминия и толщина барьера AlGaN/GaN будут влиять на подвижность гетероструктуры GaN HEMT, показанную на рис.4 и рис.5.

Рис. 4. Содержание Al влияет на подвижность пластин AlGaN-GaN HEMT.

Рис. 4. Содержание алюминия влияет на подвижность пластин AlGaN/GaN HEMT.

Рис. 5. Изменение подвижности носителей заряда в зависимости от толщины барьерного слоя в структуре AlGaN-GaN HEMT.

Рис. 5. Изменение подвижности носителей заряда в зависимости от толщины барьерного слоя в структуре AlGaN/GaN HEMT.

Кроме того, механизмы рассеяния будут влиять на подвижность носителей в гетероструктурах AlGaN/GaN, в основном, включают:

случайное рассеяние сплава;

рассеяние на ионизированных примесях;

Рассеяние шероховатостей интерфейса;

акустическое рассеяние фононов;

И рассеяние поляризованных оптических фононов.

Подвижность электронов структуры AlGaN/(AlN)/GaN HEMT изменяется с температурой при различных механизмах рассеяния, подробности см. на рис. 6:

Рис. 6. Различные механизмы рассеяния и соотношения подвижность-температура в гетероструктурах AlGaN-(AlN)-GaN

Рис. 6. Различные механизмы рассеяния и соотношения подвижность-температура в гетероструктурах AlGaN/(AlN)/GaN

Произведение концентрации и подвижности 2DEG определяет производительность устройства, поэтому для улучшения характеристик HEMT AlGaN/GaN необходимо увеличить произведение плотности и подвижности 2DEG. Однако неизбежно, что увеличение концентрации 2ДЭГ часто приводит к уменьшению подвижности носителей. Следовательно, необходимо сбалансировать соотношение между концентрацией 2DEG и подвижностью носителей.

powerwaywafer

Для получения дополнительной информации, пожалуйста, свяжитесь с нами по электронной почте по адресу victorchan@powerwaywafer.com и powerwaymaterial@gmail.com.

Поделиться этой записью